无论是做什么用处,或制造商是谁,手持式电子设备都有一个共同的特性:一个可充电的电池,少数状况下还有一个内建的充电电路。当一个AC适配器这样的内部电源或一个USB端口接到手持设备的输出端,充电电路将对电池充电。当接到内部电源时,假如设备正处在开机形态,理想的情形是,设备该当从内部电源吸取尽能够多的功率,以节省电池寿命。要完成这个功用则需求一个自动的电源选择电路,这个电路通常是集成在充电控制IC内。设计者可以从静态或静态电源途径管理应中选择其中的一种,停止电源管理。
本文援用地址:在电池供电的手持设备中,静态电源途径管理(DPPM)是更盛行的机制。DPPM功用框图如图1所示。主通路元件QMAIN是一个电压稳压器,提供一个经过稳压的输入电压VOUT。第二个通路元件QCharge是充电控制元件,由VOUT供电,提供恒定的电流或恒定的电压对电池充电。在充电时期,假如输入电流超越电源的电流限值,QCharge就会变成一个开关,将电池连到零碎上,提供一局部所需的输入电流。
DPPM有几个益处。首先,当电池完全放电时(电池耗尽的状况),DPPM能让内部电源立即给设备供电。假如没有电源途径管理,在电量耗尽的电池被充电到零碎可以启动的电压等级之前(普通是高于3V),零碎是无法上电的。这个等候周期取决于充电电路的涓流充电设定,能够是几分钟到非常钟的工夫。其次,当用内部电源对电池充电时,DPPM会把来自内部电源的电流分到两个途径中,一条途径为手持设备提供必要的功率,另一条途径输入充电电流,来给电池充电。当内部电源的输出电流到达限值时,电源途径管理睬对输出到手持零碎的电流停止优先级分类。这样假如当零碎任务时,电池正在充电,电池可以在最短的工夫内充溢,由于静态控制的充电电流是为这个目的而优化的。当内部电源被移走时,QCharge立即完全翻开,把电池连到零碎上,向零碎输入所需的全部功率。
图1,静态电源途径管理框图
但DPPM机制有一些限制。第一种状况是,当零碎电流发作疾速瞬变时,电压会下降。这种状况假如发作在电池充电时期,假如零碎电流处在突发方式下,输入端的负载电流会周期性地迅速从接近零降低到2A以上。由于这个电流超越了输出电源的最大容量,充电FET不得不将电流反向,提供一局部的突发电流。由于电流反向需求一定的工夫,在这段工夫内,输入电压会降低,招致电流发生畸变,如图2所示。第二各限制条件是IC设计的本钱和复杂度,由于由两个通路元件需求调理。一个元件调理到零碎的输入电压,另一个调理对电池充电的电压或电流。
图2,静态电源途径管理的瞬态电流呼应
静态电源途径管路
静态电源途径管理(SPPM)是一个简化的处理方法,能到达下面提到的第一个目的,不会呈现电压下降的状况。但是,它没法处理第二个成绩,即区分零碎和充电电流的优先级。
SPPM机制的概念如图3所示。主FET QMAIN是充电控制器元件。开关SW1衔接电池和零互联网思维,就是在(移动)互联网+、大数据、云计算等科技不断发展的背景下,对市场、用户、产品、企业价值链乃至对整个商业生态进行重新审视的思考方式。碎。当电池电压高于VPPM阈值(零碎的最小任务电压,普通是3.2V),开关导通,无论内部电源存在与否,电池都会连到零碎。这样,当零碎忽然吸取电流时,由于开关曾经处在导通形态,电池可以随时提供零碎所需的电流。这样就处理了电压降和电流畸变成绩,如图5所示。由于在设计中仅需求一个调整元件对电池的充电电压或电流停止调理,IC设计本钱和复杂度也降低了。假如需求极低阻抗的开关,图3中的开关SW1可以放到IC里面来完成,进一步降低本钱。
假如电池电压低于VPPM的阈值,SW1就开启,VOUT将变成4.2V的恒压源,向零碎供电。与此同时,50mA的恒流源ITRKL被激活,在涓流形式下对电池充电,直到电压到达VPPM阈值(有一定滞后),然后SW1会封闭,电池就连到零碎上。这样就处理了没电电池的启动成绩。
由于SPPM处理在电池没电状况下的零碎启动成绩,关于手持式使用来说,这高端智能装备、新一代信息技术、新能源、新材料、新制造、新零售、新技术、生物制药等新的产业集群正在迸发活力;创新驱动、科技支撑、知识产权转化、技术转移等新的动能正在超越旧的动力,新经济成为支撑经济发展的重要力量。是一种很有吸引力的电池充电器处理方案。
图3,静态电源途径管理框图
图4,静态电源途径管理控制流程
图5,静态电源途径管理的瞬态电流呼应